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永磁无刷直流电机是一种机电一体化的永磁同步电机，它利用电子换相代替传统直流电机的机械换相，定子结构类似感应电机。使它既具有直流电动机优良的机械特性，又有感应电动机结构简单、运行可靠、维护方便等优点。因此在动力系统（电动汽车系列）、高性能的伺服驱动（空调器、冰箱）等领域得到了广泛的应用。但永磁无刷直流电机在实际应用中也暴露了自身的一些缺点和性能需要提高的地方，如转矩脉动大等。这就需要在电机的本体结构上进行优化设计。而电机结构优化传统的方法是基于几何建模或数学建模，几何建模不利于对电机进行多目标分析，且效率低下。数学建模精确性无法保障，实用性不高。因此基于参数化建模和分析以及借助优化算法进行电机的多目标替代模型的优化显得更为有效。本文分析了永磁无刷直流电机的结构特点和运行原理，采用磁路计算以及有限元数值分析的方法确定了一台微型电动车用永磁无刷直流电机的各部分尺寸，通过利用Ansoft Maxwell软件的电机设计模块（RMxprt）建立电机的参数化模型。并根据微型电动车用永磁无刷直流电机多目标优化设计的实际需要，建立了永磁无刷直流电机多目标优化模型，其内容主要包括设计变量的选取，目标函数的选取，以及约束条件的确定，并通过参数化分析电机的目标函数与决策变量的关系，获得一系列对应关系的离散样本点数组，利用神经网络对这些样本点数组进行非线性拟合，获得多目标替代模型SM,并最终建立永磁无刷直流电机的多目标优化模型。然后利用改进的非支配排序遗传算法（NSGA-II）和基于clone选择自适应局部搜索多目标Memetic算法（CSALS MOMA）对永磁无刷直流电机多目标优化模型进行优化设计，并提出一种改进的CSALS MOMA算法对上述模型进行求解获得Pareto最优解集。最后通过有限元仿真验证所提出方法的有效性。通过本文的研究可以为永磁无刷直流电机的多目标优化设计方法提供一定的指导和借鉴。